8.1 IO类
- 标准库的一些IO类型
| 头文件 | 类型 |
|---|---|
| iostream | istream,wistream 从流读取数据 |
| ostream,wostream 从流写入数据 | |
| iostream,wiostream 读写流 | |
| fstream | ifstream,wifstream 从文件读取数据 |
| ofstream,wofstream 向文件写入数据 | |
| fstream,wfstream 读写文件 | |
| sstream | istringstream,wistringstream 从string读取数据 |
| ostringstream,wostringstream 向string写入数据 | |
| stringstream,wstringstream 读写string |
标准库定义了wchar_t类型的数据以支持宽字符的语言。宽字符版本的类型和函数名字以一个w开始。宽字符类型和对象与其对应的普通char版本的类型定义在一个头文件中。
- IO类型间的关系
设备类型和字符大小都不会影响我们要执行的IO操作。标准库通过继承机制使我们忽略不同类型的流之间的差异。
8.1.1 IO对象无拷贝或赋值
- 不能拷贝或对IO对象赋值
ofstream out1,out2;
out1 = out2; //错误：不能对流对象赋值
ofstream print(ofstream); //错误：不能初始化ofstream参数
out2 = print(out2); //错误：不能拷贝流对象
由于不能拷贝IO对象，不能将形参或者返回类型设置为流类型。进行IO操作的函数通常以引用方式传递和返回流。读写一个IO对象会改变其状态，因此传递和引用不能使const的。
8.1.2 条件状态
IO操作容易引发错误，一些是可恢复的，其他则发生在系统深处，超出了程序可以修正的范围。
| 1 | 2 |
|---|---|
| strm::iostate | strm是一种IO类型。iostate是一种机器相关的类型，提供了表达条件状态的完整功能。 |
| strm::badbit | strm::badbit用来支持流已崩溃 |
| strm::failbit | strm::failbit用来指出一个IO操作失败了 |
| strm::eofbit | strm::eofbit用来指出流到达了文件结束 |
| strm::goodbit | strm::goodbit用来指出流未处于错误状态。此值保证为0 |
| s.eof() | 若流s的eofbit置位，则返回true |
| s.fail() | 若流s的failbit或badbit置位，则返回true |
| s.bad() | 若流s的badbit置位，则返回true |
| s.good() | 若流s处于有效状态，则返回true |
| s.clear() | 若流s中所有条件状态位复位，将流的状态设置为有效。返回void |
| s.clear(flags) | 根据给定的flag标志位，将流s中对应条件状态位复位，flags类型为strm::iostate。返回void |
| s.setstate(flags) | 根据给定的flags标志位，将流s中对应条件状态位置位，flags类型为strm::iostate。返回void |
| s.rdstate() | 返回流s的当前条件状态，返回类型为strm::iostate |
IO错误的例子
int ival;
cin>>ival;
如果在标准输入上键入Boo，读操作就会失败。代码中的输入运算符期待一个读入一个int，但却得到了一个字符B。这样，cin就会进入错误状态。
一个流一旦发生错误，其上后续的IO操作都会失败。只有当一个流处于无错状态时，才可以从它读取数据，写入数据。由于流可能处于错误状态，因此代码通常应该在使用一个流之前检查它是否处于一个良好状态。确定流状态的最简单方法是将它当做一个条件来使用：
while(cin>>word) //ok:读操作成功
- 查询流的状态
将流作为条件使用，只能告诉我们流是否有效，而无法告诉我们具体发生了什么。IO库定义了一个与机器无关的iostate类型，它提供了表达流状态的完整功能，这类型作为一个位集合来使用。IO库定义了四个iostate类型的constexpr值，表示特定位模式。这些值用来表示特定类型的IO条件，可以与位运算符一起使用一次性检测或设置多个标志位。
badbit表示系统级错误，如不可恢复的读写错误。通常，一旦badbit被置位，流就无法再使用了。在发生可恢复错误后，failbit被置位，如期望读取数值却读出一个字符等错误。这种问题通常是可以修正的，流还可以继续使用。如果达到文件结束位置，eofbit和failbit都会被置位。goodbit的值为0，表示流未出现错误。如果badbit、failbit、eofbit任意一个被置位，则检测流状态的条件就会失败。
标准库害定义了一组函数用来查询这些标志位的状态。操作good在所有错误为均未置位时返回true，而bad、fail、eof则在对应错误位被置位时返回true。此外，在badbit被置位时，fail也会返回true。这意味着，使用good、fail是确定流的总体状态的正确方法。eof、bad操作只能表示特定的错误。
- 管理条件状态
流对象的rdstate成员返回一个iostate值，对应流的当前状态。setstate操作将给定条件位置位，表示发生了对应错误。clear成员是一个重载的成员，它有一个不接受参数的版本，另一个版本是接受一个iostate类型的参数。clear不接受参数的复位所有错误标志位。执行clear()后，调用good会返回true。
auto old_state = cin.rdstate(); //记住cin当前状态
cin.clear(); //使cin有效
process_input(cin); //使用cin
cin.setstate(old_state); //将cin置为原有状态
带参数的clear版本接受一个iostate值，标示流的当前状态。为了复位单一的条件状态位，我们首先用rdstate读出当前条件状态，然后用位操作将所需位复位来生成新的状态。
//复位failbit、badbit，保持其他位不变
cin.clear(cin.rdstate() & ~cin.failbit & ~cin.badbit);
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